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本文以嗜酸菌氧化难处理金矿为例，在优化嗜酸菌氧化难处理金矿工艺参数的基础上，分别用传统微生物学方法和现代分子生物学方法，详细研究了氧化反应系统内嗜酸菌多样性以及氧化反应过程中嗜酸菌群落的演变规律；同时，用分子生物学方法对我国自然环境中嗜酸菌多样性进行了初步研究，并对嗜酸菌与酸性矿山废水形成之间的关系做了有益探讨。研究获得以下成果：
1、用难处理含砷金矿对嗜酸菌进行了长期的驯化，驯化后的嗜酸菌群对难处理金精矿的氧化效率明显提高。系统研究了各种物理化学参数对嗜酸菌氧化难处理金矿过程的影响，结果表明驯化后的嗜酸菌最佳条件为：温度40℃，pH2.0，(NH4)2SO43g/l，矿浆浓度10％(w/v)，接种量10％，细矿石粒度为200目(75μm)。
2、利用传统的微生物学方法对氧化反应系统内的嗜酸菌进行了分离纯化，共筛选得到两株细菌和一株真菌。经过形态、生理生化和分子生物学方法鉴定，初步确定自养硫氧化菌L1为Acidithiobacillus cadlus，兼性异养嗜酸菌TH为Sulfobacillus sp. TH，异养嗜酸真菌HM为Acidomyces sp. HM。其中，嗜酸真菌Acidomyces是首次在湿法冶金反应系统内发现。
3、利用分子克隆文库技术研究了反应器内嗜酸菌的组成，结果表明氧化系统内主要包括五种嗜酸细菌：Leptospirillum ferriphilum，Acidithiobacillus caldus，Sulfobacillus sp.，Alicyclobacillus sp.，Gram-positive iron-oxidizing acidophile，其中前三种是稳定存在的。分子生物学方法有助于我们发现更高的微生物多样性。
4、利用PCR-DGGE技术研究了难处理金矿氧化反应器内嗜酸菌群落的演变规律，结果表明反应系统内矿浆和固相的微生物群落演变规律基本一致：在反应初期Acidithiobacillus caldus和Sulfobaciltus sp.是反应器内的主要类群，但很快它们的优势地位就被迅速生长且抗逆性强的Leptospirillum ferriphilum所取代。
液相的嗜酸菌群落演变比较特别。虽然它总的趋势和矿浆和固相是一致的，但Leptospirillum ferriphilum占主导地位的时间相对滞后。而且在氧化中期，又有两种新的异养嗜酸菌出现即Alicyclobacillus sp.，Gram-positive iron-oxidizingacidophile，它们与自养嗜酸菌形成互利共生的关系，系统不断成熟稳定。
5、利用分子克隆文库技术和PCR-DGGE技术研究了酸性矿山废水区域嗜酸菌群落结构特征。风化矿石样品的研究结果表明，风化矿石中嗜酸菌类群丰富而且很新。Sulfobacillus等中度嗜热嗜酸菌在群落中占据着重要的地位，它们可能在酸性矿山废水的形成过程中发挥着重要的作用。
酸性沉积物样品的研究结果表明，沉积物中的嗜酸菌很新。在这一微生物群落中，首次发现δ-Proteobacteria类细菌在酸性条件下占据主导地位，硫酸盐还原是这类细菌的主要生理生化特征。这一研究结果可帮助我们筛选到能在酸性条件下处理酸性矿山废水的硫酸盐还原菌。